Весовой измеритель концентрации взвешенных веществ Советский патент 1980 года по МПК G01N9/00 G01G23/36 

Изобретение относится к измериг..льной технике, а именно к автоматическим электронным весоизмерительным устройствам, предназначенным для не- 5 прерывного измерения концентрации различных веществ типа взвесей в технологической линии.

Известно устройство, содержащее 10 весы с подвеской, систему автоматического уравновешивания и регистратор массы на чашке весов Ij .

Известное устройство не обеспечивает требуемой точности измерения и j не позволяет производить непрерывное измерение и последующее регулирование концентрации взвешенных водеств в технологической линии.

Наиболее близким по технической 20 сущности к предложенному является устройство для измерения концентрации, содержащее коро1-ысло, опорный узел, мерный сосуд, подвеску с чгш1кой для осаждаемого вещества, преоб- 25 разователь разбаланса, уравнсзвешивающий усилитель и компенсатор. Недос- таток его состоит в невысокой точности измерения концентрации взвешенного вещества в потоке 2 .30

Цель изобретения - повышение точности измерения концентрации взвешенных веществ в потоке.

Поставленная цель достигается тем, что грузоприемная чашка выполнена в виде горизонтально-протяженного лотка, измеритель снабжен вентилями для впуска и выпуска исследуемой жидкости, блоком измерения скорости приращения осаждаемой массы, представляющим собой электронный дифференцирующий блок, вход которого соединен через масштабный преобразователь с выхацом уравновешивающего усилителя. Вход регистратора подключен к блоку измерения скорости осаждаемой массы. Регистратор составлен из источник смещающего сигнала, записывающего потенциометра, блока регулирования и усилителя мощности, примем вход потенциометра соединен с источником смещающего сигнала, а выход - с блоком регулирования и усилителем мощности.

На чертеже приведена функциональная схема весового измерителя концентрации.

Коромлсло (чувствительный элемент) 1, устгшовленное с помощью опсчрного узла (призмы) 2 на основсшии 3, имее |регулировочную гайку 4 настройки чув ствительности, тарировочные гайки 5, концевую призму 6, подвеску и указатель разбаланса (флажок) 8, На подвеске 7 установлена катушка 9, взаимодействующая с магнитом 10 и образующая совместно с ним компенсатор 11, Питание к катушке 9 подается через безмоментные токоподвсды 12« Кроме того, на подвеске 7 с помощью крючка 13 установлен горизонтал нб-протяженный лоток 14, опущенный в мерный сосуд 15 для исследуемой жидкости, содержащей взвешенное вещество, концентрация С которого измеряет ся. Сосуд 15 содержит вентиль 16 для впуска исследуемой жидкости, расположенный преимущественно над лотком 14, и вентиль 17 для выпуска жидкости, расположенный преимущественно за пределами лотка 14. Впуск и выпуск жидкости осуществляется с помощью кранов 18, 19, а ре гулирование - с помощью система стабилизации (насоса) 20, задающей требуемый расход Q исследуемой жидкости поступающей из технологической линии 21, участок которой показан на чертеже . Преобразователь 22 разбала:нса, взаимодействующий с флажком 8, при иямененик углового положения короквлсла 1 выдает сигнал некомпенсации Д U на вход 23 уравновешивающего усилителя 24, с выхода 25 которого после Греобуазования и усиления указ;а;,:ныЯ с :гнал через опорный резистор 26 и масштабный преобразователь (нап ример, резистор) 27 поступает в виде компенсационного тока 1 в катушку 9 компенсатора 11, создающую уравновешивающее усилие FP. Вход 28 электронного дифференцирующего устройства 29 соединен с масштабным преобразователем 27, обра зующим совместно с ним блок 30 измерения скорости приращения осс1ждаемой массы, имеющий выход. Регистратор 31 концентрации составлен из источника 32 смещающего сигнал, записывгиощего потенциометра 33, блока 34 регулирования и усилителя мощности 35, причем вход потенциометра 33 соединен с источником смещающего сигнала и выходом блока з4 измерения скорости приращения осаждаемой массы. Выход потенциометра 33 через блок регулирования 34 и усилитель мощности 35 соединен с управляющими устройствами 36 технологической линии 21. Выходной прибор 37 служит для отсчета массы выпавшего в осадок вещества. Весовой измеритель концентрации взвешенных веществ работает следующим образом. Анализируемая (исследуемая) жидкость поступает из технологической линии 21 через систему стабилизации 20 расхода Q , впускной кран 18 и ентиль 16 в сосуд 15. Во время двиения жидкости к вентилю 17 взвешенное вещестзо выпадает как осадок в горизонтально-протяженный лоток 14, Система стабилизации создает требуекый расход Q в каждый заданный момент времени. „ Лгл-л/ « - Г --const,(1) где Дm - масса жидкости, прешедшей через вентиль 17; At - интервал времени, соответствующий прохождению массы Текущая концентрация С взвешенного вещества в жидкости в заданный момент времени t составляет бтььй V дгпз (2) где д mgjg - масса взвешенного вещества, находящегося в заданной массе Лт жидкости, прешедшей через мерный сосуд 15. Таким образом, при достаточно полном выпадении вацест а (при малых расходах) в осадок при прохождении жидкости над лотком 14 концентрация t С с учетом выражений (1) и (2) равнаAme,, J . д где л niy - массб вещества, выпавшего в осадок в лотке 14, Выражение (3) пT5kaзывaeт, что те-, кущая концентрация С взвешенного вещества определяется скоростью выпадения осадка вещества в лоток 14, При выпадении вещества в лоток 14 королысло 1 отклоняется на угол Д9, преобразователь разбаланса 22 и усилитель 24 выдают компенсационный ток 3| , поступающий в катушку 9 и создающий уравновешивающее усилие F,, уменьшающее разбаланс () , причем или для Мсшого интервала времени 1 , oc-g где К - коэффициент пропорциональности;ЛЛ - приргицение тока J за интервал времени. Выходное напряжение и , снимаемое с масштабного преобразователя 27, пропорциональное компенсационному току Jj, , UK Kjl (где Kg - коэффициент пропорциональности), поступает на вход 28 электронного дифференцирующего устройства 29, на выходе ко торого получается сигнал первой про изводной AUt/Ai С учетом выражений (1)-(5) выход ной сигнал устройства 29 пропорцион лен текущей концентрации j .1. Miii,J КЛ Ч,,, 4Q At в V-AtQ е ZiTt 0к где Кр - коэффициент пропорциональ ности. Отсчет значений текущей концентрации Ct ведется по записывающему потенциометру 33, на вход которого для выставки требуемого исходного уровня подается напряжение U от источника 32 смещающего сигнала. Бло регулирования 34 и усилитель мощноети 35 обеспечивают поддержание С на заданном уровне, осуществляя регулирование Cjв технической линии 21. После заполнения лотка 14 выпавшим в осадок веществом, например, за сутки, смену, неделю и т.д. производится замена лотка чистым .или профилактическая чистка. Формула изобретения 1. Весовой измеритель концентрации взвешенных веществ, содержаиций коромысло, опорные элементы, подвеску с чашкой, установленную в сосуде, преобразователь разбаланса, соединен ный с регистрирующим прибором и ургиэновешивающим усилителем, обратный преобразователь, соединенный с подвеской и компенсационный усилитель, соединенный с подвеской и компенсационный усилитель, соединенный с обратным преобразователем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения концентрации в потоке, грузоприемная чашка выполнена в виде горизонтально-протяженного лотка, измеритель снабжен вентилями для впуска и выпуска исследуемой жидкости, блоком измерения скорости приращения осаждаемой массы, выполненным в виде электронного дифференцирующего блока, вход которого соединен через масштабный преобразователь с выходом уравновешивающего усилителя, при этом вход регистратора соединен с блоком измерения скорости приращения осаждаемой массы. 2. Измеритель по п. 1, отли чающийс я тем, что регистратор выполнен в виде источника смещающего сигнала, записывающего потенциометра, блока регулирования и усилителя мощности, причем, вход потенциометра соединен с источником смещающего сигнала/ а выход - с блоком регулирования и усилителем мощности. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 410258, кл. G 01 g 7/04, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 582462, кл. G 01 G 23/36, 1975 (прототип) .

„ 5